Нормы освещения и выбор параметров
В качестве расчетной площади, как пример для расчета, возьмем кухню. Выбор пал не случайно – эта комната наиболее капризная к применяемому освещению. Вызвано это необходимостью освещать, в разной степени, ту или иную часть этого помещения.
Количество света, необходимое для освещения уголка со столом, отличается от количества света, которое необходимо для комфортного использования рабочей столешницы. Наша задача – выбрать оптимальный тип светильников, на основе принятых показателей рассчитать нужную мощность ламп и сделать пребывание на кухне комфортным для глаз.
Параметры разных типов ламп первое, на что следует обратить внимание. Выбирать стоит тот источник света, который вам, как хозяину помещения, подходит больше всего
А параметры выбранной лампы будут использованы в расчётах.
Параметры типов ламп:
- Мощность (Вт). Этот параметр указывает количество энергии, которое потребляет элемент. Измеряется в Ваттах.
- Цветопередача (К). Оттенок света у источников колеблется в разном диапазоне. От низкого – 1800 К (красный) до высокого – 16000 К (синий).
Обращая внимание на этот параметр, можно подобрать приятный для восприятия тон свечения. Чем ниже показатель, тем тон теплее, например, свечение лампы накаливания
Чем ближе к синему, тем цвета более холодные. Отличный пример такого свечения – светодиодные лампы для дома. Единица измерения – Кельвины.
Из справочников можно узнать примеры цветопередачи:
- 2000 К – Свеча
- 2200-2800 К – Лампа накаливания
- 3000 К – Теплый LED свет
- 5000 К – Люминесцентная лампа
- 6000 К – Холодный LED свет
Световой поток (лм). Это количество света отдаваемое лампочкой. Измеряется в люменах. В паре с этим показателем нужно говорить о световой отдаче. Это показатель эффективности лампочки. Соотношение количества света к мощности, которую “берет” лампа. Чем этот показатель выше, тем эффективней лампочка применяет свою мощность. Световой поток – очень важный показатель, поэтому рассмотрим подробней.
Лампа накаливания 40 Вт: 415 лм, светоотдача 10,4 лм/Вт
Люминесцентная лампа 40 Вт: 3350 лм, светоотдача 84 лм/Вт
Светодиодная лампа 40 Вт: 3440 лм, светоотдача 86 лм/Вт
По указанным табличным данным видно, что светодиодные лампы имеют показатели, которые превышают показатели других ламп. Впрочем, все приведенные тут цифры, в полной мере, указаны на упаковке выбранной лампы. Но для сравнения и выбора в магазине, указанные данные будут вам полезны.
Далее, нужно знать сколько освещения требует кухня. Все подобные нормативные правила и цифры разработаны, просчитаны и прописаны в документациях СНиП – Строительные нормы и правила.
Нас не интересуют параметры всех помещений, а только актуальные для наших расчетов. Отдельно стоит пояснить, что освещенность – необходимый поток света на один метр квадратный комнаты. Освещенность измеряется в Люксах (Лк). 1 люкс = 1 люмен * 1 м2.
Заглянув в СНиП можно сделать оттуда следующую выписку:
Ванная комната: 30 лк
Туалет: 30 лк
Подвал: 20 лк
Холл квартиры: 50 лк
Коридор: 50 лк
Библиотека: 300 лк
Кабинет: 300 лк
Кухня: 150 лк
Из этой выписки напрашивается следующий логический вывод – чем ответственней помещение для работы глаз, тем больше освещенности нужно предоставить.
Способы расчёта
Их можно выделить два:
- По электрической мощности (в Ваттах).
- По световой (в Люменах).
Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.
Считаем в Ваттах
Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:
- площадь комнаты;
- требуемая мощность на квадратный метр.
Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.
Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении
Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:
- гостиная — 10–35 Вт;
- кухня — 12–40 Вт;
- ванная комната — 10–30 Вт;
- спальня — 10–20 Вт.
Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.
Считаем в Люменах
Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.
Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.
Помните об эффективности каждого источника освещения
Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:
- гостиная — 100–200 Лк;
- кухня 150–300 Лк;
- ванная комната — 50–200 Лк;
- спальня — 100–200 Лк.
Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:
| Тип лампы | Потребляемая мощность (Вт) | Мощность светового потока (Лм) |
| Лампа накаливания | 15 25 40 60 75 100 | 90 230 430 730 960 1380 |
| Галогенная лампа 12 В | 20 35 50 75 | 340 670 1040 1280 |
| Галогенная лампа 220 В | 100 150 200 300 400 500 | 1650 2600 3200 5000 6700 9500 |
| Светодиодная лампа | 2–3 4–5 8–10 10–12 12–15 18–20 25–30 | 250 400 700 900 1200 1800 2500 |
| Люминесцентная лампа | 4 6 8 13 15 16 18 36 58 | 120 240 450 950 950 1250 1350 3350 5200 |
Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.
Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.
Задача №1 – расчёт мощности светильника
Я столкнулся c первой задачей. То есть я решил, каким образом будут располагаться светильники и для осуществления моей задумки, я расположил девять светильников в виде буквы «П»:
Соответственно мне необходимо было определить, каким световым потоком должен обладать светильник, чтобы обеспечить требуемую освещённость на кухне, а по световому потоку выбрать марку и модель светильника.
Для расчёта требуемого количества светильников нам необходимо знать нормативную освещённость, которая устанавливается СНиП 23-05-95* – «Искусственное и естественное освещение». Согласно данного СНиПа для кухни Ен=150 лк
Площадь моей кухни равна 5 кв.м, S=5
Количество светильников: N=9
Теперь осталось разобраться с коэффициентами:
К – коэффициент запаса, также как и нормативная освещённость принимается по СНиП 23-05-95 (для жилых помещений 1,4 – 1,5), я принял К=1,4
Z – коэффициент неравномерности, принимается в зависимости от типа ламп и находится в пределах 1,0-1,2, для светодиодных светильников допускается принять Z=1,0
η – коэффициент использования светового потока, зависит от индекса помещения, отражающих поверхностей и типа ламп. Вообще данный коэффициент принимается по специальным таблицам, их можно найти на сайтах производителей ламп. На данный момент, я смог найти таблицы только для люминесцентных и ртутных ламп, всё-таки светодиодные лампы только набирают обороты, и информации для расчётов практически нет, но при всём этом, одну из таких таблиц активно используют сайты, продающие светодиодное оборудование: вот один из них – http://diode-system.com/kak-rasschitat-kolichestvo-svetilnikov.html А если используют профессионалы, то почему бы не воспользоваться и нам?
Таблица коэффициентов использования светового потока:
Теперь нужно понять, как ей пользоваться. Мы видим, что коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения и от коэффициентов отражения поверхностей потолка, стен и пола. Для коэффициентов отражения приведены наиболее распространённые варианты. Например: схема 0,7-0,5-0,3 (четвёртый столбик таблицы) соответствует помещению с белым потолком, светлыми обоями, и напольным покрытием, которое темнее обоев (это наиболее распространённый вариант)
Примерные коэффициенты отражения приведены в таблице ниже:
Согласно таблицы, для моей кухни подойдёт схема 0,7-0,5-0,3
Теперь рассчитаем индекс помещения – i. Этот параметр напрямую зависит от габаритов помещения и высоты рабочей поверхности. Если рабочей поверхностью считают стол, то обычно hраб=0,8 м. Для кухни рабочей поверхностью является: стол, плита, столешница, мойка, а они, как правило, имеют высоту 0,8-1,0 м, поэтому я принимаю hраб=0,8 м
Теперь рассчитаем расчётную высоту. Расчётная высота – это расстояние от светильника до рабочей поверхности, в моём случае светильники точечные встраиваемые, то есть расчётная высота будет измеряться от плоскости потолка до рабочей поверхности:
Сам индекс помещения рассчитывается по формуле:
a и b – соответственно ширина и длина помещения.
Округляем индекс помещения в большую сторону из ряда: 0,6; 0,8; 1,00; 1,25 и т.д. (смотрите второй столбец таблицы). Соответственно я принимаю 0,8
Теперь у нас есть все данные, чтобы определить коэффициент использования светового потока, пользуемся таблицей и получаем, что η = 0,39
И так, подставляем все данные в формулу для определения светового потока одного светильника:
То есть световой поток одного светильника будет равен 299 люмен. Это ориентировочно светодиодные светильники мощностью 3,5-4 Вт (см. таблицу ниже)
То есть для моей кухни подойдёт 9 светодиодных ламп мощностью 3,5 – 4 Вт (≈ 299 лм). Заходим в интернет и находим светильники соответствующей мощности, на всякий случай смотрим такой параметр, как световой поток (чтобы он был не менее нашего расчётного).
Вот, что удалось найти сразу:
Самое главное не ошибитесь с типом лампы, её цоколем и патроном. В своих точечных светильниках я использовал лампы с типоразмером MR16 и цоколем GU-5.3
Способы выполнить расчёт люменов для помещения и числа ламп
Расчёт по световой мощности
Освещённость в помещении – частное от деления (Ф) от светильников на (S), Е = Ф / S. Тогда для установления уровня освещённости служит формула расчёта освещённости помещения: Ф = ЕxSxk. Е – норма освещённости 1 кв. м помещения из т.2 (лк), а S – площадь. Коэффициент k в обычном расчёте – 11/10 (при высоте 2,5-2,7 м). Получим мощность светового потока (лм). Далее рассчитывается подбираемое число ламп по их мощности (Лм). Просчитанную мощность светового потока в Люменах делим на величину светового потока одной выбранной лампы из табл.3.
Освещённость и высота подвеса Источник vdome.club
Зависит k от характера отражения от стен, потолка, поверхностей света в помещении (в специальных таблицах) и высоты подвешивания источника света. Если потолок и лампа повыше, то количество люксов в таблице 2 следует увеличить (по коэффициенту).
Как рассчитать освещение по формуле
Как и любая задача, наша имеет несколько путей решений.
Простая формула расчета по площади помещения
X=A*B*C, где:
X – уровень светового потока (лм).
A – установленная норма для рассматриваемого помещения.
B – площадь (м.кв).
C – коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких до 3,5 м С=1,5; для очень высоких до 4 м С=2).
Допустим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 кв.м. в новострое с потолками 3 метра.
Х=200*16*1,5=4800 (лм).
Но сколько нам потребуется ламп? Для этого обратимся к таблице ниже.
Если ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S опал мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть, трех изделий для рассматриваемого офиса будет достаточно.
Обратите внимание, световой поток современных LED-светильников может отличаться от стандартных величин. В каталоге производителя среди характеристик товара указывается и этот показатель. Не забывайте его учесть
Так, для модели BURO S опал он составляет 2100
Не забывайте его учесть. Так, для модели BURO S опал он составляет 2100.
Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом
В этом случае искомой величиной будет уровень освещенности (в Люксах). В обобщенном виде формула выглядит так:
E = η*F/S, где
F – попадающий на поверхность световой поток.
S – площадь поверхности.
η – поправочный коэффициент. Дело в том, что до поверхности доходит лишь часть света, а часть рассеивается по пути. По умолчанию программы и калькуляторы расчета освещения присваивают этой переменной значение 0,5.
Немного больше времени, терпения, и можно получить более точные значения. Для этого рассчитаем коэффициент помещения.
i = S/(A+B)*h, где
S – площадь комнаты,
A – длина комнаты,
B – ее ширина,
H – длина отрезка между светильником и поверхностью, на которую падает свет.
Для того чтобы понять, какая часть потока будет использована после рассеивание, и какое значение η нужно подставить в формулу, обратимся в таблице ниже.
Проверим на практике. Допустим, у нас есть шоу-рум ювелирных изделий площадью 6*5 м, в торговом центре с высотой потолков 4 метра. Высота прилавка 110 см. Планируется установить линейные потолочные Ziverd BURO s 18 микропризма с показателем 2100 лм.
Для начала рассчитаем коэффициент помещения:
i = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94
Согласно таблице, наш коэффициент светового потока равен 40%.
Теперь можем найти уровень освещенности:
E = 0,4*2100/30 = 28 (лк)
Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала ювелирного магазина должна составлять 300 лк. Значит, нам понадобится 11 изделий Ziverd BURO s 18.
Аналогичным способом можно произвести расчет производственного освещения и цеха
При этом во внимание нужно брать габариты помещений, высоту станков и рабочих мест, осуществляемую деятельность и нормы освещенности для каждого участка. Если используем светильники на подвесе, например, Ziverd KRONA MP 50, расстояние необходимо считать не от потолка до поверхности, а от самого осветительного прибора
Для чего нужно делать расчет освещенности?
Расчет количества светильников и выбор их мощности производится с целью создания комфорта для человека, находящегося в условиях искусственного освещения. Дело в том, что чрезмерно яркий свет или наоборот его недостаток вынуждают наши глаза напрягаться. Частое напряжение зрительных органов приводят к утрате зрения. Кроме того, ученые доказали, что плохое освещение негативно влияет на психоэмоциональное состояние человеческого организма.
Идеальный свет для наших глаз несут природные источники освещения (утренний, дневной и вечерний свет). Ключевой задачей проектирования систем освещения выступает создание условий, при которых искусственный свет в помещении будет максимально приближен к естественному.
Результаты преобразования электрической энергии в электромагнитное излучение воспринимается нашим зрительным органом как свет. В СНиП присутствуют правила, согласно которым подбираются осветительные приборы для различных типов помещений.
Нюансы освещения помещений
Для подсвечивания комнат ориентируются на площадь помещения, выбранную схему размещения светильников (к примеру, с люстрой и точечными светодиодными лампами) и мощность осветительных приборов. Свет должен равномерно рассеиваться по квартире или офису.
Как выбрать светодиодные светильники для помещения?
Светодиодное освещение помещений должно ориентироваться на следующие показатели:
- Рассеивание света.
- Цветовая температура.
- Величина светового потока.
К примеру, при выборе матового света достигается мягкое рассеянное освещение (подходит для кабинета и небольших площадей), а прозрачное распределение света более актуально для больших помещений. Теплый свет больше подойдет лаундж-зоне, нейтральный белый — для подсветки рабочих поверхностей, а холодный — освещения складов.
Виды точечных светильников
Существует множество вариантов точечного освещения. Точечные светильники могут быть накладными (прикрепляться к стенам или потолку) и встраиваемыми. В зависимости от типа регулировки бывают поворотные и неповоротные приборы, даунлайты, стопы, карданные светодиоды и выдвижные приборы.
Как рассчитать освещение светодиодной лентой?
Светодиодная лента предназначена для декорирования помещения. Методика расчета основывается на интенсивности светового потока на 1 пог. м. ленты. Конечно же, можно выбрать мощные светодиоды. Но они более подходят для уличного освещения — фасадов, неоновых вывесок и щитов. Для домашнего оформления помещений вполне достаточно 6,5-24 Вт лампы.
Дополнительные требования
Свет характеризуется не только интенсивностью. Другие параметры способны существенно влиять на зрение человека. Известно, что любой источник света при работе пульсирует с определённой частотой. Если частота такова, что улавливается зрительной системой, а это меньше 300 Гц, то она может влиять на концентрацию внимания, ухудшать зрение, вызывать головные боли, искажать изображение. Поэтому показатель пульсации не должен превышать 5%.
Свет имеет способность отражаться от поверхностей, причём не только от глянцевых. Коэффициент отражения есть у любой поверхности и это тоже учитывается при организации подсветки. Нормы для коэффициента отражения таковы:
- рабочая поверхность или стол — 0,2–0,7;
- стены — 0,3–0,5;
- потолок — 0,6–0,8;
- пол — 0,1–0,4.
Для чего нужно делать расчет освещенности?
Расчет количества светильников и выбор их мощности производится с целью создания комфорта для человека, находящегося в условиях искусственного освещения. Дело в том, что чрезмерно яркий свет или наоборот его недостаток вынуждают наши глаза напрягаться. Частое напряжение зрительных органов приводят к утрате зрения. Кроме того, ученые доказали, что плохое освещение негативно влияет на психоэмоциональное состояние человеческого организма.
Идеальный свет для наших глаз несут природные источники освещения (утренний, дневной и вечерний свет). Ключевой задачей проектирования систем освещения выступает создание условий, при которых искусственный свет в помещении будет максимально приближен к естественному.
Результаты преобразования электрической энергии в электромагнитное излучение воспринимается нашим зрительным органом как свет. В СНиП присутствуют правила, согласно которым подбираются осветительные приборы для различных типов помещений.
Нюансы освещения помещений
Для подсвечивания комнат ориентируются на площадь помещения, выбранную схему размещения светильников (к примеру, с люстрой и точечными светодиодными лампами) и мощность осветительных приборов. Свет должен равномерно рассеиваться по квартире или офису.
Заказать светотехнический расчет
Специалисты окажут бесплатную квалифицированную помощь в расчете осветительного оборудования для внутренних помещений и внешних территорий.
Для удалённого проведения светотехнического расчета, необходимо отправить запрос на электронную почту Далее с вами свяжется закреплённый за вами сотрудник для обсуждения задачи и выявления необходимости присутствия на объекте. В случае необходимости проведения выездных мероприятий, согласует дату и время.
Перед встречей вам необходимо подготовить план помещения с размерами, тарифы за электроэнергию и техобслуживание, выделить сотрудника для сопровождения на объекте и обеспечить доступ к нужным помещениям.
Семь раз подумай перед просчётом освещения
Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать
Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.
По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.
Основные световые характеристики, единицы измерения
Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.
Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:
| Характеристика | Обозначение | Единица измерения |
| Световой поток | Ф | Лм люмен |
| Сила света | I | Kд кандела, «свеча» |
| Яркость | L | Kд/м² нит (нт) |
| Освещённость | E | Лк люкс |
| Световая температура | K | Кельвин |
| Световая отдача | H | лм/Вт. |
Основные параметры светоизлучения Источник infourok.ru
Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.
Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.
Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).
Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.
Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.
Светотехнические величины Источник rusenergetics.ru
Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.
Сравнение по светоотдаче источников:
- Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
- Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
- Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
- Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.
Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета
Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.
Цветовая температура Источник ds04.infourok.ru
Применяют в практике определения цветности белого света:
- дневного света – более 5000 К,
- нейтрального – от 3300 до 5000 К,
- тёплого – менее 3300 К.
Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.
